【まとめ】品質工学がわかる
「品質工学がよくわからない」などと困っていませんか？
こういう疑問に答えます。
本記事のテーマ
おさえておきたいポイント
- ①【重要】品質工学を研究してわかったこと
- ➁品質工学の関連記事(30記事)を紹介！
は昔から何をやる手法かがわからなかった。
でも、教科書や他サイトを研究してもピンとこなかった
だからＱＣプラネッツ独自の解釈を解説！
過去の研究実績がすべて正しいとして
今の教科書に反映するから、
これから学ぶ人にとって理解しにくい
だからＱＣプラネッツ独自で品質工学を哲学しました！
①【重要】品質工学を研究してわかったこと
品質工学を研究して、やっぱりわからないのは、次の３つですね。
- なぜ品質工学の教科書がわかりにくいのか？
- 品質工学は何をする手法か？が見えない
- 今の時代にあう手法なのか？
１つずつ解説します。
(i)なぜ品質工学の教科書がわかりにくいのか？
どの教科書もこの流れで解説するので、読者として思考停止になります。
- 品質工学は実験計画法と違う手法だから混合系直交表を使うのが当たり前！
- SN比に10logをつけるのが当たり前！
- 直交表の各列に割当てるための直交実験をやるのが当たり前！
と、これらが前提として品質工学はみなさんに押し付けて来ますが、
- 実践手法より理論(モデル式)が理解したい
- 混合系直交表は直交表の中でも特殊だから使いたくない
- 実験計画法と同様にモデル式であるデータの構造式を軸に考えるべきではないのか？
- SN比って、知りたい変動と誤差変動の比だからlogは不要
- 最適条件が出たからといって、それがなぜ最適条件かを理論的に説明つかない！
- 品質工学は何を計算して、何がわかるのか？ピンとこない
となっていませんか？
(ii)品質工学は何をする手法か？
品質工学は何を求めているかを研究してわかりました。
- 実験計画法と同様に、データがもつばらつきをデータの構造式を構成する効果で分配しているだけ
- 実験計画法は平均からのズレを見て、品質工学は目標値からのズレを見たい点では実験計画法と品質工学は違うといえる
- でも、データの構造式から変動の分解をすると、品質工学（静特性）は目標値を無視した式になっているし、動特性は回帰分析にすぎない
- 結局、実験計画法と品質工学は同じで、品質工学オリジナリティを出したいために混合系直交表を使っている
データの構造式において、交互作用を避けたいために混合系直交表を使うと教科書で言いますが、
データの構造式やモデルはデータが決めることで、データを構成する要因たちは互いになにかしらの交互作用を受けているのは当然です。ただ、交互作用の大小はばらつくでしょうけど。
(iii)これから学びたい人は何を品質工学で学べばよいか？
なぜ、品質工学がわかりにくいのか？というといろいろツッコみましたが、昭和の時代背景も大きく影響しています。
でも、現在、データはとても簡単に作れて、モデル式からシミュレーションして精度を高めてから、部分実験で真偽を確かめるようになっている。
計算よりデータ取得の方が簡単になっている現代からして、データの手間を計算でカバーする手法がいまいちピンと来ないのではないか？
と研究して強く感じます。
なので、
なので、ＱＣプラネッツは実験計画法と同様に
- モデル式(データの構造式)を最初に立てる
- 変動の分解ができるかを確認する
- 分散分析・Ｆ検定をする
- 変動の期待値を計算する
- 最適条件をデータの構造式から計算する
- SN比にlogはつけない
- 解析結果を信じることより、理論を理解する方に重視する
という考えで、関連記事をまとめました。
教科書を鵜呑みせず、自分なりの理論を追究した方が、自分のものにしやすいですよね。
では、30弱ある関連記事を紹介します。
➁品質工学の関連記事(30記事)を紹介！
QCプラネッツが構成する関連記事の６テーマです。
- 特殊な直交表(L12,L18)の練習
- 品質工学の理論
- 静特性
- 動特性
- 静特性と動特性の演習問題
- 直交表を使った品質工学
１つずつ関連記事を紹介します。
1.特殊な直交表(L12,L18)の練習
品質工学に頻出する、直交表L12、混合系直交表L18を解説します。でも、どの直交表使うかより、どんなデータの構造式をモデル化すべきかの方が大事です。
直交表L12がわかる
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直交表L12がわかる 直交表L12が使えますか？ 本記事ではロバストパラメータ設計でよく使われれる直交表L12のパターン、データの構造式、平方和の分解、分散分析表、分散の期待値、母平均、有効繰返数、区間推定の一連の解法を解説します。 |
混合系直交表L18がわかる
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混合系直交表L18がわかる 混合系直交表L18が使えますか？ 本記事ではロバストパラメータ設計でよく使われれる直交表L18のパターン、データの構造式、平方和の分解、分散分析表、分散の期待値、母平均、有効繰返数、区間推定の一連の解法を解説します。平方和で注意すべき点があるので、必読です！ |
混合系直交表L18の擬水準法がわかる
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混合系直交表L18の擬水準法がわかる 混合系直交表L18の擬水準法が使えますか？ 本記事ではロバストパラメータ設計でよく使われれる直交表L18のパターン、データの構造式、平方和の分解、分散分析表、分散の期待値、母平均、有効繰返数、区間推定の一連の解法を解説します。擬水準法を適用した際の平方和で注意すべき点があるので、必読です！実験計画法のよい復習演習にもなります！ |
混合系直交表L18の多水準法がわかる1
混合系直交表L18の多水準法がわかる2
2.品質工学の理論
品質工学の理論を学ぶ上で、意識しておくべき４記事を紹介します。何となく教科書に書いている内容ですが、ここが重要！という内容です。
【初心者必見】品質工学で全変動と平方和の違いがわかる
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【初心者必見】品質工学で全変動と平方和の違いがわかる 品質工学、ロバストパラメータ設計、タグチメソッドで、全変動、平方和などの２乗和の計算を区別して計算できていますか？本記事では品質工学の入り口である全変動と平方和の違いをわかりやすく解説します。ここがわからないと品質工学で何を解いているかさっぱりわからなくなりますので、必読です！ |
品質工学のSN比が導出できる
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品質工学のSN比が導出できる 品質工学のSN比の式 η=10log (Sm-Ve)/Veがちゃんと導出できますか？ 本記事はSN比を導出します。公式暗記に頼らず、式変形から意味を理解して、式を使うようにしましょう。 |
品質工学、ここがわからない！と思ったら読んで！
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品質工学、ここがわからない！と思ったら読んで！ 品質工学を調べると同じように書いていますが、本当なのか？と疑問に思いませんか？本記事はQCプラネッツが品質工学を研究してわかった品質工学が理解しにくい理由を解説します。今の時代や今の価値観に合った品質工学をQCプラネッツが解説していきます！ |
品質工学、変動の期待値が導出できる
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品質工学、変動の期待値が導出できる 品質工学、変動の期待値が導出できますか？本記事では、静特性の変動・平均変動・誤差変動の期待値と、動特性の比例変動・誤差変動の期待値を導出します。実験計画法と同様に、データの構造式から導出できる最も大事な導出過程なので必読です。 |
3.静特性
静特性の解析方法を解説します。誤差因子の種類にわけて関連記事を紹介していますが、
●データの構造式を立てて
●変動の分解を確認して
●分散分析からSN比や感度を計算する
の流れは共通にしていますので、この解法がわかれば全部理解できます！
本来、品質工学は、
目標値との差を変動で考えるため、
ばらつきを最初におさえつつ
目標値に近づける手法ですが、
実際、目標値を外したデータの構造式の方が
SN比や感度が実用的な値になることが多いです。
だからといって、最初からデータの構造式の目標値の項を外すと、静特性で何を解いているかがあいまいになるので、目標値との差分をどう無くすかを意識しながら解きましょう。
品質工学,静特性の変動とSN比の注意点がわかる
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品質工学,静特性の変動とSN比の注意点がわかる 品質工学の静特性のデータの構造式に目標値が無い理由が説明できますか？ 本記事では、教科書にある簡略化された静特性のデータの構造式の導出を丁寧に解説します。簡略化することで品質工学の目的が見えにくくなる点をわかりやすく解説します。品質工学を学ぶ人は必読です。 |
品質工学,静特性、誤差因子が1つの場合がわかる
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品質工学,静特性、誤差因子が1つの場合がわかる 品質工学の静特性のデータの構造式に目標値が無い理由が説明できますか？ 本記事では、誤差因子が１つある場合において、教科書にある簡略化された静特性のデータの構造式の導出を丁寧に解説します。簡略化することで品質工学の目的が見えにくくなる点をわかりやすく解説します。品質工学を学ぶ人は必読です。 |
品質工学,静特性、誤差因子が2つの場合がわかる
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品質工学,静特性、誤差因子が2つの場合がわかる 品質工学の静特性のデータの構造式に目標値が無い理由が説明できますか？ 本記事では、誤差因子が2つある場合において、教科書にある簡略化された静特性のデータの構造式の導出を丁寧に解説します。交互作用のある、ない場合も同様の解法で理解できます！品質工学を学ぶ人は必読です。 |
4.動特性
動特性といいますが、
「動特性＝回帰分析」とわりきってＯＫです。
動特性の解析方法を静特性と同様に、誤差因子の種類にわけて関連記事を紹介していますが、
●データの構造式を立てて
●変動の分解を確認して
●分散分析からSN比や感度を計算する
の流れは共通にしていますので、この解法がわかれば全部理解できます！
品質工学の動特性は回帰分析と同じ(その1)
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品質工学の動特性は回帰分析と同じ(その1) 品質工学の動特性は、回帰分析と同じです。使う文字やデータの構造式の式が違いますが、同じです。データの構造式、２乗和の分解、分散分析と丁寧に導出すれば、動特性と回帰分析が同じであることがわかります。その１を解説します。 |
品質工学の動特性は回帰分析と同じ(その2)
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品質工学の動特性は回帰分析と同じ(その2) 品質工学の動特性は、回帰分析と同じです。使う文字やデータの構造式の式が違いますが、同じです。データの構造式、２乗和の分解、分散分析と丁寧に導出すれば、動特性と回帰分析が同じであることがわかります。その2を解説します。 |
品質工学、動特性、誤差因子１つの場合がわかる
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品質工学、動特性、誤差因子１つの場合がわかる 品質工学、動特性、誤差因子１つの場合を使いこなせますか？ 本記事では、 動特性で誤差因子が１つの場合において、データの構造式、変動の分解、公式を丁寧に導出しています。教科書では端折りがちな大事な導出部分をしっかり理解しましょう。 |
品質工学、動特性、誤差因子１つで繰返し有りの場合がわかる
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品質工学、動特性、誤差因子１つで繰返し有りの場合がわかる 品質工学、動特性、誤差因子１つの場合を使いこなせますか？ 本記事では、 動特性で誤差因子が１つで繰返しデータがある場合において、データの構造式、変動の分解、公式を丁寧に導出しています。教科書では端折りがちな大事な導出部分をしっかり理解しましょう。誤差因子が２つの場合を考える大事な記事です。 |
品質工学,動特性の理想直線は原点通らなくてOKな理由がわかる
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品質工学,動特性の理想直線は原点通らなくてOKな理由がわかる 品質工学、動特性の理想直線はy=βxと原点通る直線となっていますが、実はそうしない方がベターであることがわかったので、その理由を解説します。QCの基本である、データの構造式から２乗和の分解、分散分析を丁寧に解くと、原点を通らない回帰直線でよいことがわかります。教科書を鵜吞みせず、しっかり勉強できる良い記事です！ |
品質工学、動特性、誤差因子2つの場合がわかる
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品質工学、動特性、誤差因子2つの場合がわかる 品質工学、動特性、誤差因子１つの場合を使いこなせますか？ 本記事では、 動特性で誤差因子が2つで繰返しデータが無い場合において、データの構造式、変動の分解、公式を丁寧に導出しています。教科書では端折りがちな大事な導出部分をしっかり理解しましょう。 |
品質工学、動特性、誤差因子１つの変動の分解がわかる
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品質工学、動特性、誤差因子１つの変動の分解がわかる 品質工学、動特性、誤差因子１つの場合を使いこなせますか？ 本記事では、 動特性で誤差因子が１つの場合において、データの構造式、変動の分解、公式を丁寧に導出し、実データを使って実際に公式が成り立つことを確認できます。教科書では端折りがちな大事な導出部分をしっかり理解しましょう。 |
品質工学、動特性、誤差因子１つで繰返しありの分解がわかる
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品質工学、動特性、誤差因子１つで繰返しありの分解がわかる 品質工学、動特性、誤差因子１つの場合を使いこなせますか？ 本記事では、 動特性で誤差因子が１つで繰返しがあるの場合において、データの構造式、変動の分解、公式を丁寧に導出し、実データを使って実際に公式が成り立つことを確認できます。教科書では端折りがちな大事な導出部分をしっかり理解しましょう。 |
品質工学、動特性、誤差因子2つの分解がわかる
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品質工学、動特性、誤差因子2つの分解がわかる 品質工学、動特性、誤差因子2つの場合を使いこなせますか？ 本記事では、 動特性で誤差因子が2つの場合において、データの構造式、変動の分解、公式を丁寧に導出し、実データを使って実際に公式が成り立つことを確認できます。教科書では端折りがちな大事な導出部分をしっかり理解しましょう。 |
5.静特性と動特性の演習問題
静特性と動特性に関する演習問題も紹介します。
すべての演習問題について、
●データの構造式を立てて
●変動の分解を確認して
●分散分析からSN比や感度を計算する
の流れは共通にしていますので、この解法がわかれば全部理解できます！
品質工学,静特性の演習問題が解ける(誤差因子１つの場合)
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品質工学,静特性の演習問題が解ける(誤差因子１つの場合) 品質工学の静特性（誤差因子１つの場合）についての演習問題を解説します。目標値を入れた場合、入れない場合の違いや、あえて実験計画法の一元配置実験として解いた場合も比較します。静特性分析から何がわかるか？データの構造式によるＳＮ比の値の影響を実例を入れて解説します。 |
品質工学,静特性の演習問題が解ける(誤差因子２つの場合)
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品質工学,静特性の演習問題が解ける(誤差因子２つの場合) 品質工学の静特性（誤差因子２つの場合）についての演習問題を解説します。目標値を入れた場合、入れない場合の違いや、あえて実験計画法の二元配置実験として解いた場合も比較します。静特性分析から何がわかるか？データの構造式によるＳＮ比の値の影響を実例を入れて解説します。 |
品質工学_動特性(誤差因子なし)の演習問題が解ける
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品質工学_動特性(誤差因子なし)の演習問題が解ける 品質工学の動特性についての演習問題を解説します。データの構造式から分散分析・SN比を解析し、品質工学の動特性と回帰分析の違いを見ていきます。動特性から何がわかるか？を実例を入れて解説します。 |
6.直交表を使った品質工学
品質工学・ロバストパラメータ設計・タグチメソッドでは、解析結果を実用的に近づけるために、あえて交互作用の無いデータの構造式であるL12や混合系直交表L18などを使って解析します。
しかし、直交表を自分で作るとよくわかりますが、L12,L18,L36などの直交表は直交表の中でも特殊ですし、交互作用の有無や大小は、本来はデータ自身が持っているものであり、それを我々が無理にモデル化すべきでないとＱＣプラネッツは考えます。
そこで、L8,L16,L27などの主効果も交互作用もすべての要素を含む一般的な直交表を使ったＳＮ比や感度も解析しています。
一般的な直交表を使った品質工学の解析事例が案外、教科書にないので、ＱＣプラネッツの方で実践してみました。
どの教科書もL12,L18を当たり前のように使っていますが、そこを自分なりに考えたり、疑うことが勉強のスタートといえますね。
結論として、一般的な直交表を使っても、特殊な直交表を使っても解法に差はありません。データに対して、どんなモデル式を立てるかが最重要で、解析結果を実用的に合わせこむのは今の時代の考えに合わないとＱＣプラネッツは考えています。
直交表L8を使ったパラメータ設計がわかる
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直交表L8を使ったパラメータ設計がわかる 直交表L8を使ったパラメータ設計を実際に解きながら解説します。教科書や他のサイトでは出てこない一般の直交表を使った場合のロバストパラメータ設計を解説します。実験計画法と品質工学の両方が学べる大事な記事です。 |
直交表L16を使ったパラメータ設計がわかる
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直交表L16を使ったパラメータ設計がわかる 直交表L16を使ったパラメータ設計を実際に解きながら解説します。教科書や他のサイトでは出てこない一般の直交表を使った場合のロバストパラメータ設計を解説します。実験計画法と品質工学の両方が学べる大事な記事です。 |
直交表L27を使ったパラメータ設計がわかる
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直交表L27を使ったパラメータ設計がわかる 直交表L27を使ったパラメータ設計を実際に解きながら解説します。教科書や他のサイトでは出てこない一般の直交表を使った場合のロバストパラメータ設計を解説します。実験計画法と品質工学の両方が学べる大事な記事です。 |
直交表L12を使ったパラメータ設計がわかる
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直交表L12を使ったパラメータ設計がわかる 直交表L12を使ったパラメータ設計を実際に解きながら解説します。混合系直交表を使った場合のロバストパラメータ設計を解説します。実験計画法と品質工学の両方が学べる大事な記事です。 |
直交表L18を使ったパラメータ設計がわかる
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直交表L18を使ったパラメータ設計がわかる 直交表L18を使ったパラメータ設計を実際に解きながら解説します。混合系直交表を使った場合のロバストパラメータ設計を解説します。実験計画法と品質工学の両方が学べる大事な記事です。 |
以上、30の関連記事を紹介します。確認ください。
まとめ
「【まとめ】品質工学がわかる」を解説しました。
- ①【重要】品質工学を研究してわかったこと
- ➁品質工学の関連記事(30記事)を紹介！